第二章數(shù)控程序編制課件-002

第二章數(shù)控加工編程基礎(chǔ)2-1概述2.1.1數(shù)控編程的基本概念所謂程序編制，就是將零件的工藝過程、工藝參數(shù)(F、S、T)、刀具位移量與方向以及輔助動作（換刀、冷卻、夾緊等），按運(yùn)動順序和所用數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫加工程序單（相當(dāng)于普通機(jī)床加工的工藝過程卡），再將程序單中的全部內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上（如穿孔帶、磁帶等）然后輸給數(shù)控裝置，從而指揮數(shù)控機(jī)床加工。這種從零件圖紙到制成控制介質(zhì)的過程稱為數(shù)控加工的程序編制。在數(shù)控機(jī)床上加工零件時，從分析零件圖紙到獲得數(shù)控機(jī)床所需要的控制介質(zhì)的全部過程為程序編制，簡稱“編程”。

2023/7/28記錄數(shù)控加工程序的控制介質(zhì)早期都用穿孔紙帶。目前在大多數(shù)情況下，都以磁盤、磁帶取代了紙帶；或者通過計算機(jī)通信接口，將編好的程序傳送到機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中；一些簡單的零件程序，一般都在數(shù)控系統(tǒng)的鍵盤上用手動數(shù)據(jù)輸入方式（MDI）傳送到數(shù)控系統(tǒng)中。在編程過程中，用來記錄工藝過程、工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù)的表格文件稱為“零件加工程序單”，簡稱“程序單”，它是制備介質(zhì)的依據(jù)。編程的關(guān)鍵問題是如何根據(jù)零件圖紙正確地編寫出程序單。2023/7/28圖紙工藝分析（分析圖樣，確定加工工藝過程）在確定加工工藝過程時，編程人員要根據(jù)零件圖樣進(jìn)行工藝分析，然后選定機(jī)床、刀具與夾具；確定零件加工的工藝線路、工步順序及切削用量等工藝參數(shù)等。

①

確定加工方法②

加工路線的設(shè)計③

加工工序內(nèi)容設(shè)計1、數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟2.1.2數(shù)控編程內(nèi)容計算運(yùn)動軌跡圖紙工藝分析程序編制制備控制介質(zhì)校驗和試切零件圖紙錯誤修改

這些工作與普通機(jī)床加工零件時工藝規(guī)程的編制基本上是相似的，但也有自身的一些特點。2023/7/28按已確定的加工路線和允許的零件加工誤差，計算出所需的輸入數(shù)控裝置的數(shù)據(jù)，稱為數(shù)值計算。數(shù)值計算的主要內(nèi)容是在規(guī)定的坐標(biāo)系內(nèi)計算零件輪廓和刀具運(yùn)動的軌跡的坐標(biāo)值。數(shù)值計算的復(fù)雜程序取決于零件的復(fù)雜程度和數(shù)控裝置功能的強(qiáng)弱，差別很大。對于點位控制的數(shù)控機(jī)床（如數(shù)控沖床等）加工的零件，一般不需要計算，只是當(dāng)零件圖樣坐標(biāo)系與編制坐標(biāo)系不一致時，才需要對坐標(biāo)進(jìn)行換算。

錯誤計算運(yùn)動軌跡圖紙工藝分析程序編制制備控制介質(zhì)校驗和試切零件圖紙修改計算運(yùn)動軌跡（刀具運(yùn)動軌跡的坐標(biāo)數(shù)值計算）2023/7/28

編制零件加工程序單加工路線、工藝參數(shù)及刀具運(yùn)動軌跡確定以后，編程人員可以根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定指令代碼及程序格式，編寫零件加工程序單。此外，還應(yīng)填寫有關(guān)的工藝文件，如數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控刀具卡片、數(shù)控刀具明細(xì)表等。

計算運(yùn)動軌跡圖紙工藝分析程序編制制備控制介質(zhì)校驗和試切零件圖紙錯誤修改2.1.2數(shù)控編程內(nèi)容2023/7/28制備控制介質(zhì)將程序單上的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上，作為數(shù)控系統(tǒng)的輸入信息，若程序較簡單，也可直接通過鍵盤輸入。2.1.2數(shù)控編程內(nèi)容計算運(yùn)動軌跡圖紙工藝分析程序編制制備控制介質(zhì)校驗和試切零件圖紙錯誤修改2023/7/28程序的校驗和試切所制備的控制介質(zhì)，必須經(jīng)過進(jìn)一步的校驗和試切削，才能用于正式加工。一般采用空走刀校驗、空運(yùn)轉(zhuǎn)畫圖校驗以檢查機(jī)床運(yùn)動軌跡與動作的正確性。2.1.2數(shù)控編程內(nèi)容計算運(yùn)動軌跡圖紙工藝分析程序編制制備控制介質(zhì)校驗和試切零件圖紙錯誤修改常用的校驗和試切方法：對于平面輪廓零件可在機(jī)床上用筆代替刀具、坐標(biāo)紙代替工件進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)空運(yùn)行繪圖。對于空間曲面零件，可用蠟塊、塑料或木料或價格低的材料作工件，進(jìn)行試切，以此檢查程序的正確性。2023/7/28

在具有圖形顯示功能的機(jī)床上，用靜態(tài)顯示（機(jī)床不動）或動態(tài)顯示（模擬工件的加工過程）的方法，則更為方便。上述方法只能檢查運(yùn)動軌跡的正確性，不能判別工件的加工誤差。首件試切(在允許的條件下)方法不僅可查出程序單和控制介質(zhì)是否有錯，還可知道加工精度是否符合要求。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯誤時，應(yīng)分析錯誤的性質(zhì)，或修改程序單，或調(diào)整刀具補(bǔ)償尺寸，直到符合圖紙規(guī)定的精度要求為止。2023/7/28

從以上內(nèi)容來看，作為一名編程人員，不但要熟悉數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)、數(shù)控系統(tǒng)的功能及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，而且還必須是一名好的工藝人員，要熟悉零件的加工工藝、裝卡方法、刀具、切削用量的選擇等方面的知識。2023/7/28數(shù)控編程的方法有兩種：手工編程和自動編程兩種。

手動編程：整個編程過程由人工完成。對編程人員的要求高（不僅要熟悉數(shù)控代碼和編程規(guī)則，而且還必須具備機(jī)械加工工藝知識和數(shù)值計算能力）手工編程適用于：幾何形狀不太復(fù)雜的零件，程序段不多，采用手工編程容易完成，而且經(jīng)濟(jì)、及時。在點位加工及由直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛使用。

2.1.3數(shù)控編程的方法

2023/7/28（2）自動編程：利用“數(shù)控語言”編寫“零件源程序”，經(jīng)自動編程系統(tǒng)軟件編譯運(yùn)行，并根據(jù)選定的數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的特定要求進(jìn)行“后置處理”，后生成“目標(biāo)程序”，制成加工介質(zhì)（如：紙帶、軟盤）或工藝文件，這一過程稱為“自動編程”。自動編程也稱計算機(jī)輔助編程；即程序編制工作的大部分或全部由計算機(jī)來完成。如完成坐標(biāo)值計算、編寫零件加工程序單、自動地輸出打印加工程序單和制備控制介質(zhì)等。自動編程方法減輕了編程人員的勞動強(qiáng)度，縮短了編程時間，提高了編程質(zhì)量，同時解決了手工編程無法解決的許多復(fù)雜零件的編程難題。工件表面形狀愈復(fù)雜，工藝過程愈繁瑣，自動編程的優(yōu)勢愈明顯。自動編程的方法種類很多，發(fā)展也很迅速。根據(jù)編程信息的輸入和計算機(jī)對信息的處理方式的不同，可以分為語言式自動編程和圖形交互式自動編程。2023/7/28

自動編程適用于：形狀復(fù)雜的零件，特別是非圓曲線、列表曲線或曲面的零件雖不復(fù)雜但編程工作量很大的零件（如有數(shù)千個孔的零件）雖不復(fù)雜但計算工作量大的零件（如輪廓加工時，非圓曲線的計算）2023/7/28據(jù)國外統(tǒng)計：用手工編程時，一個零件的編程時間與機(jī)床實際加工時間之比，平均約為30：1。數(shù)控機(jī)床不能開動的原因中，有20~30%是由于加工程序不能及時編制出造成的

編程自動化是當(dāng)今的趨勢！

2023/7/282.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/282.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系和運(yùn)動方向

統(tǒng)一規(guī)定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸及其運(yùn)動的方向，可使編程方便，并使編出的程序?qū)ν愋蜋C(jī)床有通用性。同時也給

維修和使用帶來極大的方便。ISO和我國都擬定了命名的標(biāo)準(zhǔn)。2023/7/28（1）編程坐標(biāo)的選擇機(jī)床在實際加工時不論是刀具移動還是工件移動，一律假定工件靜止不動，而刀具在移動。（2）標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的確定為了確定機(jī)床的運(yùn)動方向和移動距離，需要在機(jī)床上建立一個坐標(biāo)系，這個坐標(biāo)系就稱為機(jī)床坐標(biāo)系。數(shù)控機(jī)床上標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系采用右手笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)。

2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/282.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)基本坐標(biāo)系：直線進(jìn)給運(yùn)動的坐標(biāo)系（X.Y.Z）。坐標(biāo)軸相互關(guān)系：由右手定則決定?；剞D(zhuǎn)坐標(biāo)：繞X.Y.Z

軸轉(zhuǎn)動的圓進(jìn)給坐標(biāo)軸分別用A.B.C表示，坐標(biāo)軸相互關(guān)系由右手螺旋法則而定。XYZX、Y、Z+A、+B、+CXZY+C+B+A2023/7/282.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)坐標(biāo)軸方向：定義為刀具相對工件運(yùn)動的方向。編程時不必知道機(jī)床運(yùn)動的具體配置，就能正確地進(jìn)行編程。附加坐標(biāo)軸：平行于基本坐標(biāo)系中坐標(biāo)軸的進(jìn)給軸，用U、V、W表示。

2023/7/28（3）坐標(biāo)軸的確定方法確定機(jī)床坐標(biāo)軸時，一般先確定Z軸，再確定X軸和Y軸。

1)Z軸。平行于機(jī)床主軸（傳遞切削動力）的軸線作為Z軸，刀具遠(yuǎn)離工件的方向為Z軸的正方向。對于有主軸的機(jī)床：如臥式車床和立式升降臺銑床等，以機(jī)床主軸軸線作為Z軸；對于沒有主軸的機(jī)床：如牛頭刨床，規(guī)定垂直于裝夾面的坐標(biāo)軸為Z軸。對于有幾根主軸的機(jī)床：如龍門銑床，選擇其中一個與工作臺面相垂直的主軸為主要主軸，并以它來確定z軸方向若主軸能擺動：在擺動的范圍內(nèi)只與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的某一坐標(biāo)平行時，則這個坐標(biāo)便是Z坐標(biāo)；若在擺動的范圍內(nèi)與多個坐標(biāo)平行，則取垂直于工件裝夾面的方向為Z坐標(biāo)2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/28立式5軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系Z坐標(biāo)正方向規(guī)定：刀具遠(yuǎn)離工件的方向。+Z+Z2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/28+Z2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/282.2數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

2）X坐標(biāo)

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：X軸為水平方向，且垂直于Z軸并平行于工件的夾裝面在刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（銑床、鉆床、鏜床等）。Z軸水平（臥式），則從刀具主軸后端向工件看時，X坐標(biāo)的正方向指向右邊。Z軸垂直（立式）：單立柱機(jī)床，面對刀具主軸向立柱看時，X的正方向指向右邊；雙立柱機(jī)床(龍門機(jī)床)，從刀具向左立柱看時，X軸的正方向指向右邊。在工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（車床、磨床等），X軸的運(yùn)動方向是工件的徑向并平行于橫向拖板，且刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向是X軸的正方向。對于無主軸的機(jī)床：如刨床等，則選定主要切削方向為X軸方向。2023/7/28X坐標(biāo)在刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（銑床、鉆床、鏜床等）。Z軸水平（臥式），則從刀具主軸后端向工件看時，X坐標(biāo)的正方向指向右邊。+Z+X/2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/28Z軸垂直（立式）：單立柱機(jī)床，面對刀具主軸向立柱看時，X的正方向指向右邊；+Z+X/立式5軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系+Z+X/2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/28+ZZ軸垂直（立式）：雙立柱機(jī)床(龍門機(jī)床)，

從刀具向左立柱看時，

X軸的正方向指向右邊。+X/2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/28在工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（車床、磨床等），X軸的運(yùn)動方向是工件的徑向并平行于橫向拖板，且刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向是X軸的正方向。+Z+X2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/283）Y坐標(biāo)

利用已確定的X、Z坐標(biāo)的正方向，用右手定則或右手螺旋法則，確定Y坐標(biāo)的正方向。右手定則：大姆指指向+X，中指指向+Z，則+Y方向為食指指向。右手螺旋法則：在XZ平面，從Z至X，姆指所指的方向為+y。2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/28立、臥式數(shù)控銑床+Z+X/+Z+X+Y+Y2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/28+Z+X/+Y立式5軸聯(lián)動數(shù)控銑床+Z+X/+Y/龍門數(shù)控銑床2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/28+Z+X/+Y+Z+X/+Y/+C/+A+C/4）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動圍繞坐標(biāo)軸X、Y、Z旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動，分別用A、B、C表示。它們的正方向用右手螺旋法則判定。

2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/286)工件運(yùn)動時的相反方向

對于工件運(yùn)動而不是刀具運(yùn)動的基礎(chǔ)，必須將前述為刀具運(yùn)動所作的規(guī)定作相反的安排。用加“′”字母，如+X′，表示工件相對刀具正方向運(yùn)動指令。而不加“′”字母，如+X，則表示刀具相對于工件負(fù)向運(yùn)動指令。二者表示的運(yùn)動方向相反。對于編程人員之考慮不加“′”的運(yùn)動方向，對于機(jī)床制造者，則需要考慮帶“′”的運(yùn)動方向。2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/282.2數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系（4）分辨率（Resolution）分辨率：兩個相鄰分散細(xì)節(jié)之間可以分辨的最小間隔。分辨率對控制系統(tǒng)而言，它是可以控制的最小位移量。數(shù)控機(jī)床的最小位移量（最小設(shè)定單位，最小編程單位，最小指令增量，脈沖當(dāng)量（步進(jìn)電機(jī)））是指數(shù)控機(jī)床的最小移動單位，它是數(shù)控機(jī)床的一個重要技術(shù)指標(biāo)。一般為0.0001~0.01mm，視具體機(jī)床而定。）脈沖當(dāng)量——對應(yīng)于每一個指令脈沖（最小位移指令）機(jī)床位移部件的運(yùn)動量。編程時，所有的編程尺寸都應(yīng)轉(zhuǎn)換成與最小設(shè)定單位相對應(yīng)的數(shù)量。編程尺寸有兩種表示法：

1、以最小設(shè)定單位為最小單位來表示；

2、以毫米為單位，以有效位小數(shù)來表示。如：X=524.295㎜，Y=36.52㎜，最小設(shè)定單位為0.01㎜，則：

1法表示：X52430Z36522法表示：X524.30Z36.52

2023/7/282.2數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

2、絕對坐標(biāo)系與相對坐標(biāo)系

絕對坐標(biāo)系：所有坐標(biāo)值均從坐標(biāo)原點計量的坐標(biāo)系。所用的編程指令稱為絕對指令。絕對坐標(biāo)常用X、Y、Z代碼表示。增量坐標(biāo)系：運(yùn)動軌跡的終點坐標(biāo)值相對于起點計量的坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點是移動的。所用的編程指令稱為增量指令。增量坐標(biāo)常用U、V、W代碼表示。如圖2—10，加工直線AB，在絕對坐標(biāo)系中表示B點坐標(biāo)值：XB＝30，YB＝50；在增量坐標(biāo)系中表示B點坐標(biāo)值為：UB＝20，VB＝30

2023/7/283、機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系

編程總是基于某一坐標(biāo)系統(tǒng)的，因此，弄清楚數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的概念及相互關(guān)系是至關(guān)重要的。2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/281）機(jī)床坐標(biāo)系與機(jī)床原點及機(jī)床參考點機(jī)床坐標(biāo)系：數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試時便設(shè)定好的固定坐標(biāo)系，并設(shè)有固定的坐標(biāo)原點，就是機(jī)床原點（機(jī)械原點），定義是：數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動的基準(zhǔn)參考點.機(jī)床坐標(biāo)系以機(jī)床原點為坐標(biāo)系原點的坐標(biāo)系，是機(jī)床固有的座標(biāo)系，它具有唯一性。機(jī)床坐標(biāo)系是數(shù)控機(jī)床中所建立的工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系。注意：機(jī)床坐標(biāo)系一般不作為編程坐標(biāo)系，僅作為工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系。2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/28

機(jī)床參考點：用于對機(jī)床運(yùn)動進(jìn)行檢測和控制的固定位置點。是機(jī)床坐標(biāo)系中一個固定不變的極限點，其固定位置由各軸向的機(jī)械擋塊來確定。對數(shù)控銑床、加工中心而言，機(jī)床參考點與機(jī)床原點重合，一般取在X、Y、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上；對數(shù)控車床（如圖2-8），機(jī)床原點取在卡盤右端面與旋轉(zhuǎn)中心線的交點之處，機(jī)床參考點在車刀退離主軸端面和旋轉(zhuǎn)中心線最遠(yuǎn)的某一固定點。2023/7/282）工件原點與工件坐標(biāo)系工件原點：為編程方便在零件、工裝夾具上選定的某一點或與之相關(guān)的點。該點也可以是對刀點重合。工件坐標(biāo)系：以工件原點為零點建立的一個坐標(biāo)系，編程時，所有的尺寸都基于此坐標(biāo)系計算。工件原點偏置：工件隨夾具在機(jī)床上安裝后，工件原點與機(jī)床原點間的距離。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床均可設(shè)置多個工件坐標(biāo)系，在加工時通過G指令進(jìn)行換。2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/28

工件原點只與工件有關(guān)，而與機(jī)床坐標(biāo)系無關(guān)。但考慮到編程的方便性，工件坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸方向一致。工件原點的設(shè)置一般應(yīng)遵循下列原則：

（1）工件原點與設(shè)計基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)重合，以利于編程；

（2）工件原點盡量選在尺寸精度高、表面粗糙度值小的工件表面上；

（3）工件原點最好選在工件的對稱中心上；

（4）要便于測量和檢驗。注意：設(shè)定編程坐標(biāo)系時，假定工件固定不動，用刀具運(yùn)動的坐標(biāo)系來編程。2023/7/283）機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的相應(yīng)坐標(biāo)軸一般相平行，方向也相同，但原點不同。工件原點與機(jī)床原點間的距離稱為工件原點偏置，加工時，這個偏置值需預(yù)先輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。（圖2—9）2023/7/28Y軸偏置量X軸偏置量工件原點Z軸偏置量Y軸機(jī)床原點X軸Z軸臥式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系X軸Z軸偏置量Y軸Y軸偏置量X軸偏置量機(jī)床原點工件原點立式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系Z軸2.1.4數(shù)控編程的幾何基礎(chǔ)2023/7/28（3）對刀點“對刀點”就是在數(shù)控機(jī)床上加工零件時，刀具相對于工件運(yùn)動的起點。由于程序段從該點開始執(zhí)行，所以對刀點又稱為“程序起點”或“起刀點”。對刀點可選在工件上，也可選在工件外面（如選在夾具上或機(jī)床上）選擇對刀點的原則：1).要便于數(shù)學(xué)處理和簡化編程；2).在機(jī)床上找正容易，加工中檢查方便；3).引起的加工誤差小。注：對刀點可選在零件上或零件外，應(yīng)與零件的定位基準(zhǔn)有一定的尺寸關(guān)系。盡量選在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。2023/7/28若對刀精度要求不高時，可直接選用零件上或夾具上的某些表面作為對刀面。對刀點即是程序的起點又是程序的終點。因此在成批生產(chǎn)中要考慮對刀點的重復(fù)精度，該精度可用對刀點相距機(jī)床原點的坐標(biāo)值（x0，y0）來校核。若對刀精度要求較高時，對刀點應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。如以孔定位的工件，可選孔的中心作為對刀點。刀具的位置則以此孔來找正，使“刀位點”與“對刀點”重合。YZ3530工件對刀示意圖刀具夾具墊板螺栓工件螺帽2023/7/28

“換刀點”是指刀架轉(zhuǎn)位換刀時的位置。該點可以是某一固定點（如加工中心機(jī)床，其換刀機(jī)械手的位置是固定的），也可以是任意的一點（如車床）。換刀點應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以刀架轉(zhuǎn)位時不碰工件及其他部件為準(zhǔn)。其設(shè)定值可用實際測量方法或計算確定。2023/7/28

刀位點：

用于確定刀具在機(jī)床坐標(biāo)系中位置的刀具上的特定點。立銑刀指刀具軸線與刀具底面的交點，球頭銑刀指球頭銑刀的球心，車刀和鏜刀指刀尖，鉆頭指鉆尖。鏜刀鉆頭立銑刀、端銑刀面銑刀指狀銑刀球頭銑刀車刀2023/7/28刀具的選擇刀具選擇總的原則是：既要求精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高，又要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄當(dāng)代所使用的金屬切削刀具材料有：高速鋼硬質(zhì)合金立方氮化硼(CBN)陶瓷聚晶金剛石2023/7/28對上面五材料分別介紹：①根據(jù)數(shù)控加工對刀具的要求，選擇刀具材料的一般原則是盡可能選用刀具。②刀具不僅用于加工各種鑄鐵和不同鋼料，也適用于加工有色金屬和非金屬材料。③和都屬于超硬刀具材料，它們可用于加工任何硬度的工件材料，具有很高的切削性能，加工精度高，表面粗糙度值小

一般僅用于加工有色金屬和非金屬材料硬質(zhì)合金陶瓷金剛石聚晶金剛石金剛石2023/7/28

一般適用加工硬度＞450HBS的冷硬鑄鐵、合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、高速鋼、軸承鋼以及硬度≥350HBS的鎳基合金、鈷基合金和高鈷粉末冶金零件。④從刀具的結(jié)構(gòu)應(yīng)用方面，數(shù)控加工應(yīng)盡可能采用鑲塊式機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片以減少刀具磨損后的更換和預(yù)調(diào)時間。⑤選用涂層刀具以提高耐磨性和耐用度。聚晶金剛石2023/7/28切削用量的確定1、切削用量包括：①主軸轉(zhuǎn)速(切削速度)、②背吃刀量、③進(jìn)給量(進(jìn)給速度)。2、切削用量的合理選擇將直接影響加工精度、表面質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性3、切削用量應(yīng)遵循“切削用量的選擇”及以下：①刀具差異②機(jī)床特性③數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)率粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。2023/7/282023/7/282.功能代碼簡介

2023/7/281.程序的構(gòu)成一個完整的零件加工程序由程序號（名）和若干程序段組成，每個程序段由若干個指令字組成，每個指令字又由字母、數(shù)字、符號組成。例如：

O0600N0010G92X0Y0LFN0020G90G00X50Y60LFN0030G01X10Y50F150S300T12M03LF……………….N0100G00X-50Y-60M02LF

上面是一個完整的零件加工程序，它由一個程序號和10個程序段組成。最前面的“O0600”是整個程序的程序號，也叫程序名。每一個獨立的程序都應(yīng)有程序號，它可作為識別、調(diào)用該程序的標(biāo)志。2.2程序結(jié)構(gòu)與程序段格式

2數(shù)控編程的標(biāo)準(zhǔn)2023/7/282.2.1數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)程序結(jié)構(gòu)

符號字程序段程序

N001G90G01X200Y300F15S32T01M03LFN002X250Y350LFN003G00X0Y0M02LF

有些數(shù)控系統(tǒng)要求整個程序以“%”或“O”開始，如FANUC系統(tǒng)用O,AB8400系統(tǒng)用P,而Sinmerik8M用%作為程序號的地址碼；要求以用“；”表示結(jié)束（還有的系統(tǒng)用LF，CR、EOB等符號），每個程序段中有若干個指令字，每個指令字表示一種功能。一個程序段表示一個完整的加工工步或動作。

2023/7/28三、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)2.程序段格式程序段格式是指一個程序段中字的排列順序和表達(dá)方式。不同的數(shù)控系統(tǒng)往往有不同的程序段格式，程序段格式不符合要求，數(shù)控系統(tǒng)就不能接受。數(shù)控系統(tǒng)曾用過的程序段格式有三種：固定順序程序段格式、帶分隔符的固定順序格式（也稱表格順序）和字地址程序段格式。前兩者在數(shù)控發(fā)展的早期階段曾經(jīng)使用過，但由于程序不直觀，容易出錯。故現(xiàn)在已幾乎不用，目前數(shù)控系統(tǒng)廣泛采用的是字地址程序段格式。

2023/7/282.程序段格式

程序段的長短、字?jǐn)?shù)和字長都是可變的，字的排列順序沒有嚴(yán)格要求，不需要的字及與上一程序段相同的續(xù)效字可以不寫。2023/7/282.2

數(shù)控編程的標(biāo)準(zhǔn)2.2.2程序結(jié)構(gòu)與程序段格式程序段格式的相關(guān)概念

1程序由若干個“程序段（block）”組成，每個程序段由一定的順序和規(guī)定排列的“字”（word）組成。

2字：表示地址的英文字母和數(shù)字集合，表示某一功能的一組代碼符號，是控制帶或程序的信息單位。

3格式：指一個程序段中各個字的排列順序及其表達(dá)形式。*字-地址程序段格式（wordaddressformat）如:N100G01X3200Y2500Z-150F180S240T12M05;地址字2023/7/28字地址程序段格式也叫地址符可變程序段格式，這種格式的特點是：程序段中的每個指令字均以字母（地址符）開始，其后再跟數(shù)字或無符號的數(shù)字。指令字在程序段中的順序沒有嚴(yán)格的規(guī)定，即可以任意順序的書寫。不需要的指令字或者與上段相同的續(xù)效代碼可以省略不寫。這種格式具有程序簡單、可讀性強(qiáng)，易于檢查等優(yōu)點。國際標(biāo)準(zhǔn)6983-I-1982和我國的GB8870-88標(biāo)準(zhǔn)都推薦使用這種字地址程序段格式，并作了具體規(guī)定。2.2

數(shù)控編程的標(biāo)準(zhǔn)2.2.2程序結(jié)構(gòu)與程序段格式*字-地址程序段格式（wordaddressformat）如:N100G01X3200Y2500Z-150F180S240T12M05;2023/7/282.2

數(shù)控編程的標(biāo)準(zhǔn)2.2.2程序結(jié)構(gòu)與程序段格式*字-地址程序段格式（wordaddressformat）如:N100G01X3200Y2500Z-150F180S240T12M05;N□□

：程序段序號字，用以識別程序段的編號。G□□：準(zhǔn)備功能字(G功能字)，使機(jī)床做好某種操作準(zhǔn)備指令，G00-G99共100種。其中一部分代碼未規(guī)定具體含義，等待將來修訂標(biāo)準(zhǔn)時在指定。另一部分為“永不指定”代碼，由機(jī)床設(shè)計者自行規(guī)定其含義。G代碼有兩種：一種是模態(tài)代碼（續(xù)效代碼），它一經(jīng)被運(yùn)用，就一直有效，直到出現(xiàn)同組的其它G代碼才被取代；另一種是非模態(tài)代碼（非續(xù)效代碼），它只在出現(xiàn)的程序段中有效。坐標(biāo)值字：X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、A、B、C、I、J、K、D、H等地址碼加上”+(可略)”、”-”及數(shù)字。2023/7/282.2

數(shù)控編程的標(biāo)準(zhǔn)2.2.2程序結(jié)構(gòu)與程序段格式*字-地址程序段格式（wordaddressformat）如:N100G01X3200Y2500Z-150F180S240T12M05;F□□：進(jìn)給速度字，具體內(nèi)容查說明書。用它規(guī)定直線插補(bǔ)G01和圓弧插補(bǔ)G02/G03方式下刀具中心的進(jìn)給運(yùn)動速度。進(jìn)給速度是指沿各坐標(biāo)軸方向速度的矢量和。進(jìn)給速度的單位取決于數(shù)控系統(tǒng)的工作方式和用戶的規(guī)定，它可以是mm/min、in/min、°/min、r/min、mm/r、in/r。例如在公制編程的零件程序中，F(xiàn)220.0就表示進(jìn)給速度為220mm/min。S□□：主軸轉(zhuǎn)速字，它由S字母和后面的若干位數(shù)字組成，這個數(shù)值就是主軸的轉(zhuǎn)速值，單位是r/min。例如：S300表示主軸的轉(zhuǎn)速為300r/min。有的表示轉(zhuǎn)速擋位代號，如S10表示主軸第10擋轉(zhuǎn)速。2023/7/282.2

數(shù)控編程的標(biāo)準(zhǔn)2.2.2程序結(jié)構(gòu)與程序段格式*字-地址程序段格式（wordaddressformat）如:N100G01X3200Y2500Z-150F180S240T12M05;T□□：刀具字。例如T01表示1號刀；如T0102，01表示選擇1號刀具，02表示刀具補(bǔ)償值組號，即從02號刀補(bǔ)寄存器中取出事先存入的補(bǔ)償數(shù)據(jù)進(jìn)行刀具補(bǔ)償，刀具補(bǔ)償用于對換刀、刀具磨損、編程等產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，一般，編程時常取刀號與補(bǔ)償號的數(shù)字相同（如T0101），顯得直觀一些。SIEMENS系統(tǒng)采用T01D01的形式表示01號刀具、01號刀具補(bǔ)償值。M□□：輔助功能字(M功能)，機(jī)床輔助動作指令。共有M00-M99共100種。程序段結(jié)束：CR(EIA)或NL(ISO)或LF(ISO)或；或EOB2023/7/282023/7/28有時被加工零件上，有多個形狀和尺寸都相同的部位，若按通常的方法編程，則有一定量的連續(xù)程序段在幾處完全重復(fù)的出現(xiàn)，則可以將這些重復(fù)的程序段，單獨地列出來按一定格式做成子程序，程序中子程序以外的部分便稱為主程序。子程序的開始符號和結(jié)束符號由生產(chǎn)廠家確定。子程序可以被多次重復(fù)調(diào)用。而且有些數(shù)控系統(tǒng)中可以進(jìn)行子程序的“多層嵌套”，子程序可以調(diào)用其它子程序，從而可以大大地簡化編程工作，縮短程序長度，節(jié)約程序存貯器的容量。

2.2

數(shù)控編程的標(biāo)準(zhǔn)2.2.2程序結(jié)構(gòu)與程序段格式3.主程序和子程序2023/7/28子程序在一個加工中如果包括某些固定順序或頻繁的重復(fù)模式，為簡化程序采用子程序。

1.子程序的格式:O□□□□;--------------------------M99/%返回

2.子程序的調(diào)用與返回2.2

數(shù)控編程的標(biāo)準(zhǔn)2.2.2程序結(jié)構(gòu)與程序段格式2023/7/283.主程序和子程序子程序標(biāo)號和調(diào)用指令

作用：用于指定子程序名和在主程序中調(diào)用子程序指令。組成：子程序名字符O后帶兩位數(shù)字，如O01,O21，因此子程序在一個程序最多只100個。子程序調(diào)用字符<后帶四位數(shù)字。其中，前兩位數(shù)字被調(diào)用和子程序名后兩位數(shù)字為調(diào)用次數(shù)。

L0108調(diào)用8次調(diào)用01號程序調(diào)用子程序地址符程序段標(biāo)號，程序段結(jié)束字符以及變量等。N*(LF),R0~R9等

。

2023/7/28調(diào)用用M98，返回用M99調(diào)用：M98P□□□□L□□□□P后面的數(shù)字為子程序號，L后面的數(shù)字為調(diào)用次數(shù)2.2

數(shù)控編程的標(biāo)準(zhǔn)2.2.2程序結(jié)構(gòu)與程序段格式取決于數(shù)控系統(tǒng)P，非O子程序0020主程序1000子程序00102023/7/282.2

數(shù)控編程的標(biāo)準(zhǔn)2.2.2程序結(jié)構(gòu)與程序段格式Y(jié)2023/7/282.2

數(shù)控編程的標(biāo)準(zhǔn)2.2.2程序結(jié)構(gòu)與程序段格式編制加工兩個相同工件的程序。Z軸開始點為工件上方100mm處，切深10mm。主程序如下：O0001；N10G90G54G00Z100.0S1000M03；N20X-90.0Y-10.0；N30

M98P0100；N40G90G00X0.0Y-10.0；N50

M98P0100；N60G90G00Z100.0；N70M30；子程序如下：O0100；N10G91G00Z-95.0；N20G41X20.0Y10.0D01；N30G01Z-15.0F100.0；N40Y30.0；N50X-10.0；N60X10.0Y30.0；N70X50.0；N80X10.0Y-30.0；N90X-10.0；N100Y-30.0；N110X-50.0；N120G40X-20.0Y-10.0；N130G00Z110.0；N140M99；2023/7/28編程指令主要用來描述機(jī)床的運(yùn)動方式、加工類別、主軸的啟停、冷卻液的開關(guān)、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、刀具選擇等。(GM)

2.3

數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼盡管數(shù)控代碼是國際通用的，但不同的生產(chǎn)廠家一般都有自定的一些編程規(guī)則，因此，在編程前必須認(rèn)真閱讀隨機(jī)技術(shù)文件中有關(guān)編程說明，這樣才能編制出正確的程序。

2023/7/28常用編程指令主要用來描述機(jī)床的運(yùn)動方式、加工類別、主軸的啟停、冷卻液的開關(guān)、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、刀具選擇等。(GMFSTXYZ)2.2.3功能代碼簡介

2.3

數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼盡管數(shù)控代碼是國際通用的，但不同的生產(chǎn)廠家一般都有自定的一些編程規(guī)則，因此，在編程前必須認(rèn)真閱讀隨機(jī)技術(shù)文件中有關(guān)編程說明，這樣才能編制出正確的程序。

2023/7/28G指令——準(zhǔn)備功能功能：規(guī)定機(jī)床運(yùn)動線型、坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補(bǔ)償、暫停等操作，為插補(bǔ)運(yùn)算作好準(zhǔn)備的工藝指令。

組成：G后帶2～3位數(shù)字組成，有100~1000種。有模態(tài)（續(xù)效）指令與非模態(tài)（非續(xù)效）指令之分。示例：G01，G03，G41，G91，G04，G18，G54等。 模態(tài)代碼（續(xù)效代碼）：一經(jīng)使用，便保持有效到以后的程序段中，遇同組代碼失效。非模態(tài)代碼（非續(xù)效代碼）：只在本程序段有效。

2.3

數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼2023/7/282.2.3功能代碼簡介G指令通常位于程序段中尺寸字之前。例N010G90G00X16S600T01M03；N020G01X8Y6F100；N030X0Y0；N010程序段中，G90，G00都是續(xù)效代碼，但他們不屬于同一組，故可編在同一程序段中；N020中出現(xiàn)G01，同組中的G00失效，G90不屬同一組，所以繼續(xù)有效；N030程序段的功能和N020程序段相同，因G01是續(xù)效代碼，繼續(xù)有效，不必重寫。2023/7/282.3

數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼代碼組意

義代碼組意

義代碼組意

義G00a快速點定位G40G41G42d刀具補(bǔ)償/刀具偏置注銷刀具補(bǔ)償—左刀具補(bǔ)償—右G80G81-89e固定循環(huán)取消固

定循

環(huán)G01G02G03G06直線插補(bǔ)順圓插補(bǔ)逆圓插補(bǔ)拋物線插補(bǔ)G90G91j絕對坐標(biāo)編程增量坐標(biāo)編程G43-52G68-69(d)刀具偏置G93G94G95k時間倒數(shù)，進(jìn)給率每分鐘進(jìn)給主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給G33-35螺紋切削G04G08G09暫停延時加速減速G53G54-59f直線偏移，注銷直線偏移G96G97i恒線速度每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（主軸）G17G18G19cXY平面選擇ZX平面選擇YZ平面選擇G60G61G62h準(zhǔn)確定位1準(zhǔn)確定位2快速定位G64-67G70-79G98-99不指定G36-39永不指定G63攻螺絲G92預(yù)置寄存G05G07不指定G10-16G20-32不指定JB/T3208－2019G指令字母（d）表示：可以被同欄中沒有括號的字母d所注銷或代替，亦可被有括號的字母（d）所注銷或代替。紅色指令：續(xù)效代碼；藍(lán)色指令：非續(xù)效代碼2023/7/282023/7/28M指令——輔助功能功能：控制機(jī)床及其輔助裝置的通斷的指令。如開、停冷卻泵；主軸正反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)；程序結(jié)束等組成：M后帶2~3位數(shù)字組成，共有100~1000種。有模態(tài)（續(xù)效）指令與非模態(tài)（非續(xù)效）指令之分。示例： M00----程序暫停指令。程序執(zhí)行到此進(jìn)給停止，主軸停轉(zhuǎn)。重新按啟動按鈕后，再繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段。主要用于編程者想在加工中使機(jī)床暫停（檢驗工件、調(diào)整、排屑等）。M01----程序選擇性暫停指令。程序執(zhí)行時控制面板上“選擇停止”鍵處于“ON”狀態(tài)時此功能才能有效，否則該指令無效。執(zhí)行后的效果與M00相同，常用于關(guān)鍵尺寸的檢驗或臨時暫停。2.2.3功能代碼簡介2023/7/282.2.3功能代碼簡介M02---程序結(jié)束.編程時表示編程結(jié)束.執(zhí)行到此指令，進(jìn)給停止，主軸停止，冷卻液關(guān)閉,數(shù)控系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài).但程序光標(biāo)停在程序末尾。

M03,M04,M05

分別命令主軸正轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn),停轉(zhuǎn).M06.換刀指令用與加工中心換刀前的準(zhǔn)備動作M07,M08命令1#2#冷卻液開M09命令1#2#冷卻液停M10,M11

運(yùn)動部件的夾緊與松開.M19主軸定向停止M30---程序結(jié)束,與M02基本相同，不同之處是，光標(biāo)返回程序頭位置，不管M30后是否還有其他程序段。換工件時用.2023/7/28F.S.T指令

1、F指令(進(jìn)給功能)：續(xù)效指令單位mm/min或mm/r,

F指令表示工件被加工時，刀具相對于工件的合成進(jìn)給速度。指令格式：F**或F****，用F及后面的兩位數(shù)或四位數(shù)表示。F的單位取決于G94（每分鐘進(jìn)給量mm/min，用F****指令）或G95（主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量mm/r，用F**指令）

組成：編碼法：F帶兩位數(shù)字，如F05,F36等。后面所帶的數(shù)只是一個代碼，它與某個（系統(tǒng)規(guī)定的速度值）速度值相對應(yīng)，換而言之，這種指令所指定的進(jìn)給速度是有級的，速度值序既可等差數(shù)列，也可能是等比數(shù)列直接法：F后帶若干位數(shù)字，如F150,F3500等。后面所帶的數(shù)字表示實際的速度值，上述兩個指令分別表示F=150mm/min；F=3500mm/min。

2023/7/282、S指令(主軸功能)S指令為主軸轉(zhuǎn)速控制指令。有兩種指令格式：一種是S**，用S和其后的兩位數(shù)選擇主軸速度。這個兩位數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速的編碼，不同編碼表示主軸不同的轉(zhuǎn)速級。如S12為主軸的第十二級轉(zhuǎn)速。此時，機(jī)床主傳動為有級變速。另一種是S****，用S和其后的四位數(shù)直接指令主軸的轉(zhuǎn)速。如S2000為指令主軸轉(zhuǎn)速為2000r/min，此時，機(jī)床主傳動為無級變速。指令了S代碼后，主軸轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)，是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)后是否停止，由控制主軸旋轉(zhuǎn)的M代碼決定。在刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床中，主軸旋轉(zhuǎn)單位一般采用r/min，但在工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床中，可以采用m/min，此時為恒線速度控制。S是模態(tài)指令，S指令只有在主軸速度可調(diào)時有效。二、F．S．T指令2023/7/282.2.3功能代碼簡介3、T指令(刀具功能)T指令為選擇刀具指令。指令格式：T****。用T及后面的四位數(shù)表示選擇的刀具號和刀具補(bǔ)償號。當(dāng)機(jī)床上裝有刀庫時，使用該指令，使被指令的刀具處在換刀位置上。如T0202，執(zhí)行該指令，將編號為T02的刀具轉(zhuǎn)到換刀位，同時將刀補(bǔ)表中的02號刀偏值讀入到數(shù)控系統(tǒng)中。再用換刀指令，將其交換到加工位置上。在一個程序段中，可以指令一個T代碼。刀具移動指令和T指令在同一程序段中時，指令執(zhí)行的順序由機(jī)床廠家決定。

2023/7/28其他

尺寸指令——指定的刀具沿坐標(biāo)軸移動的方向和目標(biāo)位置的指令組成：由在X,Y,Z,(i,j,k,r)A,B,C后帶符號的數(shù)字組成。如X1000,Y2000等單位：數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的單位,如mm

A、B、C

指令指定沿回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸移動方向和目標(biāo)位置指令

組成：后帶符號的數(shù)字組成。如A100、C-340等，其中；數(shù)字表示沿由字母指定的坐標(biāo)軸運(yùn)動的目標(biāo)位置值,

符號表示運(yùn)動的方向。

單位：

度°、弧度。視用戶選定的編程單位而定.2.2.3功能代碼簡介

2023/7/28I、J、K、R

指令圓弧插補(bǔ)圓心位置和半徑指定指令

組成：后帶符號的數(shù)字組成。如I10、J-34、R30等，其中帶符號數(shù)字表示圓心位置和半徑值。

單位：mm、μm（公制）或inch（英制）

。視用戶選定的編程單位而定.2.2.3功能代碼簡介2023/7/28第3節(jié)常用準(zhǔn)備功能指令的編程方法

前面已介紹有關(guān)程序編制的預(yù)備知識，這節(jié)將通過一些編程實例，對編程方法和某些常用指令的用法作進(jìn)一步介紹，盡管數(shù)控代碼是國際通用的，但不同的生產(chǎn)廠家一般都有自定的一些編程規(guī)則，因此，在編程前必須認(rèn)真閱讀隨機(jī)技術(shù)文件中有關(guān)編程說明，這樣才能編制出正確的程序。

2023/7/28一.與坐標(biāo)系有關(guān)指令G90/G91、G50/G92、G53～G59、G17～G191.絕對坐標(biāo)指令與增量坐標(biāo)指令（G90、G91）圖2—11G90——絕對坐標(biāo)指令，G91——增量坐標(biāo)指令。說明：1G90在絕對坐標(biāo)系中確定終點的坐標(biāo)值，G91在增量坐標(biāo)系中確定終點的坐標(biāo)值；2有些機(jī)床的增量坐標(biāo)尺寸不用G91指定，而是在運(yùn)動軌跡的起點建立平行于X、Y、Z的增量坐標(biāo)系U、V、W；3對絕對坐標(biāo)系，若后一程序段的某一尺寸值同上一程序段相同，可省略不寫，對增量坐標(biāo)系，若后一程序段的某一尺寸值為零，可省略不寫。例3編制圖2—11中的移動量。絕對尺寸指令：G90G01X30Y50；增量尺寸指令：G91G01X20Y30；或G01U20V30；注意：這兩個指令是同組續(xù)效指令，也就是說在同一程序段中只允許用其中之一，而不能同時使用。在缺省的情況下（即無G90又無G91）,默認(rèn)是在G90狀態(tài)下。2023/7/282.工件坐標(biāo)系設(shè)置

工件坐標(biāo)系的建立方法對于不同的系統(tǒng)有所差別，一般用零點偏置指令54~59，工件坐標(biāo)系設(shè)定指令G50或G92、調(diào)用刀具長度補(bǔ)償值等方法。2023/7/28（1）用G92/G50指令設(shè)定坐標(biāo)系

G92/G50指令是通過設(shè)定刀具起點（對刀點）相對于工件坐標(biāo)原點的相對位置建立工件坐標(biāo)系。此坐標(biāo)一旦建立，后邊的絕對值指令都是此工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。編程格式：

G92X

a_Y_b

Z_c_a、b、c為為工件坐標(biāo)原點到刀具起點的有向距離

起刀點就是刀具從這點開始對工件進(jìn)行切削。當(dāng)需要換刀時，刀具也要定位到這點(若采用的是自動換刀要進(jìn)行刀具長度補(bǔ)償)，所以這點也稱為換刀點。要考慮換刀，所以這點離工件就要求有一定的距離，因為要考慮工件回轉(zhuǎn)時不要碰上刀具。這種建立工件坐標(biāo)系的方法實際上是通過刀具的位置來確定工件坐標(biāo)系的原點。2023/7/28如車削圖1所示的零件時，編程時是以工件右端面的軸心為原點建立了一個工件坐標(biāo)系，起刀點E定義在離工件右端面30mm、徑向70mm(直徑值)的位置上。圖中還表達(dá)了以機(jī)床參考點R為原點的機(jī)床參考點坐標(biāo)系。粗加工40mm×φ30mm外圓表面的數(shù)控程序的編制如下O0001N10G92X70Z30;N20G00X30.2Z2S500;N30GO1Z-40F0.2;N40X70;N50G00Z30;N6OM30;從編程者的角度來說，上面這個加工程序已經(jīng)編制完畢，它完全是一個基于工件坐標(biāo)系的數(shù)控程序，絲毫看不出與機(jī)床參考點坐標(biāo)系有任何聯(lián)系，但要把工件裝夾到機(jī)床上去加工時，就必須確定工件在機(jī)床上的正確位置。這個確定位置的過程就是通過操作者的對刀來實現(xiàn)的?！皩Φ丁本褪前训都鉁?zhǔn)確地定位到G92所定義的起刀點E的位置上，也即是通過定義刀尖與工件零點的相對位置來保證工件在機(jī)床坐標(biāo)系中的正確位置.2023/7/28(2)對刀方法

“對刀”的功能就是把工件坐標(biāo)系中起刀點E點的坐標(biāo)值換算成機(jī)床參考點坐標(biāo)系中的顯示值，再根據(jù)這個顯示值來精確地定義刀尖位置。其具體對刀的操作如下：先用車刀在工件右端面上車一刀，則這個試切端面在工件坐標(biāo)系中的z值為零(Z=0)，這時屏幕上還顯示了z方向的機(jī)床坐標(biāo)值。即工件零點在機(jī)床坐標(biāo)系中Z方向的坐標(biāo)值，記作Zw。再試切一段外圓，這時可得到一個方向的屏幕值，這個顯示值在直徑編程時，是表示刀尖在機(jī)床參考坐標(biāo)系中的直徑值，記作XE1。這時測量一下所車的外圓，可以得到一個直徑測量值φ

。通過這2次試切所得到的數(shù)值就可以計算出工件零點在機(jī)床參考點坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，也即屏幕值。

由上可知，工件零點在機(jī)床參考點坐標(biāo)系中的Z方向坐標(biāo)值為Zw，設(shè)工件零點在機(jī)床坐標(biāo)系中的方向坐標(biāo)值為Xw，則：

Xw=XE1－φ根據(jù)G92后面的X、Z設(shè)定值，就很容易計算出起刀點E的顯示值。設(shè)E點在機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)值為XE、ZE，則：

XE=XW+XZE=ZW+Z其中X、Z為G92后面的設(shè)定值。2023/7/28假如試切端面時得到的z方向的顯示值Zw=-100.5，試切外圓時得到的X方向的顯示值XE=-50，工件直徑測得是φ30.5，則對刀點的機(jī)床坐標(biāo)值

XE=XW+70=-50-30+70=-10ZE=ZW+30=-100.5+30=-70.5計算好了起刀點E的機(jī)床坐標(biāo)值后，就可以用MDI方式將刀尖精確地運(yùn)動到起刀點上。2023/7/28

使用G92指令設(shè)定工件坐標(biāo)系應(yīng)特別注意：

a)G92指令只是設(shè)定坐標(biāo)系原點位置，執(zhí)行該指令后，刀具（或機(jī)床）并不產(chǎn)生運(yùn)動，仍在原來位置。在執(zhí)行G92指令前，刀具必須放在程序所要求的位置上。

b)工件坐標(biāo)系原點的位置隨起刀點位置的改變而改變。在批量生產(chǎn)時，加工完每一個工件后，編程時應(yīng)有指令使刀具退回到工件坐標(biāo)系設(shè)定的起刀點。2023/7/28（2)用G54~G59指令設(shè)置工件坐標(biāo)系用G54~G59指令設(shè)置工件坐標(biāo)系的方法是將工件定位于機(jī)床上后，將工件坐標(biāo)系原點在機(jī)床坐標(biāo)系下的機(jī)械原點X機(jī)、Y機(jī)、Z機(jī)存儲在工件做小型存儲地址G54~G59中，程序中用指令G54~G59調(diào)用工件原點的偏置值，來建立工件坐標(biāo)系。此方法在數(shù)控銑床中用得較多。a）編程格式如下：

G54G55G56G57G58G59可以用G54一G59在6個預(yù)定的工件坐標(biāo)系中選擇當(dāng)前工件坐標(biāo)系，這6個預(yù)定工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點在機(jī)床坐標(biāo)系中的值(工件零點偏置值)可用MDI方式輸入，系統(tǒng)自動記憶(見圖2)。2023/7/28圖3所示的使用工件坐標(biāo)系的程序如下：P2N10G54G00G90X30Y40N20G59N30G00x30Y30執(zhí)行N10時，系統(tǒng)會選定G54坐標(biāo)系作為當(dāng)前工件坐標(biāo)系，然后再執(zhí)行G00移動到該坐標(biāo)中的A點，執(zhí)行N20語句時，系統(tǒng)又會選擇G59坐標(biāo)系作為當(dāng)前工件坐標(biāo)系，執(zhí)行N30句時，機(jī)床就會移動到剛指定的G59坐標(biāo)系為當(dāng)前工件坐標(biāo)系中的B點。2023/7/28(b)采用G54G59設(shè)定工件坐標(biāo)系時的對刀方法及偏置值的計算

在數(shù)控銑床和加工中心加工工件時，通常采用此種方法設(shè)定工件坐標(biāo)系。下面以加工圖4所示的工件為例來說明其對刀方法和有關(guān)坐標(biāo)值的計算，編程時設(shè)定工件坐標(biāo)系G54、G55。即如圖所示的O1和02兩點。對刀的目的是要把O1和02點的機(jī)床坐標(biāo)值準(zhǔn)確地找出來，輸入數(shù)控系統(tǒng)的G54和G55的參數(shù)中?？刹捎迷嚽蟹▽Φ丁Ｈ鐖D4所示，先用銑刀沿Y方向試切一刀左端面，則屏幕上顯示機(jī)床坐標(biāo)值，取X方向坐標(biāo)值X1,則O1點的X向的機(jī)床坐標(biāo)值

XO1=X1+銑刀半徑再沿X方向試切一刀下端面，取屏幕上顯示的Y方向的坐標(biāo)值Y1,則O1點的Y向的機(jī)床坐標(biāo)值

YO1=Y1+銑刀半徑把XO1和YO1的機(jī)床坐標(biāo)值通過MDI的方式輸入對應(yīng)的G54,即完成了G54的對刀，對應(yīng)的G55的機(jī)床坐標(biāo)值

XO2=Xo1+50YO2=Yo1+40同樣把此對參數(shù)輸入G55，即完成G55的對刀。2023/7/28舉例說明：將圖5所示零件的x、y、z的零點設(shè)定成第一工件坐標(biāo)系G54的原點，對刀方法如下：（1）安裝工件，用手動方式回機(jī)床參考點（2）移動機(jī)床3軸，使主軸刀具側(cè)面和零件x軸方向的對刀基準(zhǔn)面正好接觸。記錄此時屏幕上顯示的x坐標(biāo)軸L1；用同樣方法將主軸刀具側(cè)面和工件y方向的對刀基面正好接觸，記錄此時屏幕上顯示的y坐標(biāo)軸L2；再用同樣方法將主軸刀具下端面和工件z方向的對刀基面正好接觸，記錄此時屏幕上顯示的Z坐標(biāo)軸L3；（3）計算工件坐標(biāo)系的原點和機(jī)床原點的距離。設(shè)刀具直徑為8mm，則工件坐標(biāo)系原點和機(jī)床原點的距離為：X方向：Lx=L1-4-40Y方向：Ly=L2+4+50Z方向：Lz=L3Lx、Ly、Lz即為欲設(shè)定的工件坐標(biāo)系零點到機(jī)床零點的偏移值，由于機(jī)床零點在3軸正方向的極限位置，偏移值一般為負(fù)2023/7/28（4）按“偏置量”鍵進(jìn)入偏移設(shè)置頁面，按翻頁鍵使屏幕顯示“工件坐標(biāo)系”頁面，移動光標(biāo)到N0.01（對應(yīng)G54）處，分別輸入XLx、YLy、ZLz，這樣第一工件坐標(biāo)系就設(shè)定結(jié)束。（5）用同樣方法可設(shè)定必要的其余工件坐標(biāo)系2023/7/28(c)G92與G54~G59編程的差別

G92指令后續(xù)坐標(biāo)值指定刀具起刀點在當(dāng)前工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，因此，需用單獨一個程序段指定。該程序段中盡管有位置指令值，并不產(chǎn)生運(yùn)動，在使用G92指令前，必須保證刀具回到加工起點。該點稱為對刀點。使用G54~G59選擇工件坐標(biāo)系時，該指令可單獨指定，也可與其他程序同段指定，如果該段程序中有位置指令就會產(chǎn)生運(yùn)動。使用該指令前，先用MDI方式輸入該坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點在機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)。2023/7/28G92指令和G54一G59指令都能達(dá)到建立工件坐標(biāo)的目的，但使用方法有區(qū)別：

G92指令對刀時，G92后面的坐標(biāo)值一旦設(shè)定。對刀時刀尖只能按設(shè)定值要求設(shè)定，此時工件坐標(biāo)系實際上是由刀具的具體位置決定，刀具位置移動，則工件坐標(biāo)系也隨之改變。此種建立坐標(biāo)和對刀法一次只能對一把刀，且每次裝夾工件都要重新對刀，一般適用于加工工序少的車削零件。

G54~G59指令建立坐標(biāo)，因為設(shè)定的坐標(biāo)偏置值已輸入數(shù)控系統(tǒng)，工件坐標(biāo)系完全由機(jī)床坐標(biāo)值決定，一旦坐標(biāo)偏置值被輸入，一直有效。所以，對于用同一夾具加工同一工件，只對第1件工件對刀即可，且用該指令建立工件坐標(biāo)一次可同時對6把刀，即可同時對同一工件完成6個工序，自動化程度高，一般適用于帶自動換刀的數(shù)控機(jī)床，加工中心和數(shù)控銑床等。2023/7/28零點偏置G54~G59指令

注：

使用該類指令前須回一次參考點。2023/7/28（3）調(diào)用刀具長度補(bǔ)償值建立工件坐標(biāo)系它是將刀具的長度補(bǔ)償值測量出來存儲在刀具幾何補(bǔ)償中，編寫程序是直接調(diào)用刀具號及該刀具的補(bǔ)償號，運(yùn)行程序過程中即可建立該刀具的工件坐標(biāo)系。(a)在手動方式下，手動切削端面后，將刀具沿X方向退出（Z方向不能動）按面板上按偏置/設(shè)置功能后，按“形狀”軟鍵，進(jìn)入幾何補(bǔ)償界面，輸入Z和刀尖距工件原點在Z軸方向距離(Z=0),按測量，Z方向工件原點的機(jī)床坐標(biāo)值被存儲并自動顯示在界面上。2023/7/28（b）手動切削外圓，將刀具沿Z軸方向退刀（X方向不能動），停車后測量被切削出工件直徑φ，在刀具幾何補(bǔ)償界面中輸入Xφ，按測量軟鍵，系統(tǒng)自動用刀具當(dāng)前位置的機(jī)械坐標(biāo)值減去工件的直徑值，即計算存儲工件旋轉(zhuǎn)中心的X機(jī)械坐標(biāo)，同時將此值顯示在界面中。此方法的特點是建立工件坐標(biāo)系方法簡單，在數(shù)控車床中經(jīng)常采用，換刀后，因刀具幾何尺寸之間有差異，調(diào)用刀具指令后，為了防止刀具產(chǎn)生干涉，須有一段調(diào)整距離；用此法建立工件坐標(biāo)系，G54-G59中零點偏置值一般須清零，否則會相互干涉。2023/7/28在數(shù)控車床上加工工件時，工件原點一般設(shè)在主軸中心線與工件右端面（或左端面）的交點處，刀尖位于端面處，機(jī)械坐標(biāo)Z值由輸入Z=0所得車外圓顯示：刀尖位于直徑（如43.80）處，機(jī)械坐標(biāo)X=254.100計算：刀尖位于軸線處，機(jī)械坐標(biāo)X=254.100-43.580=210.520（靠近工件為負(fù)，直徑編程）2023/7/282-3數(shù)控程序編制3.坐標(biāo)平面選擇指令（G17、G18、G19）

G17：指定零件進(jìn)行xy平面加工

G18：指定零件進(jìn)行zx平面加工

G19：指定零件進(jìn)行yz平面加工

ZYXG19G18G17注：默認(rèn)值為G17兩維平面不必設(shè)定（如數(shù)控車床）圓弧插補(bǔ)平面選擇指令G17、G18、G19，進(jìn)行圓弧插補(bǔ)和刀具補(bǔ)償時必須使用。2023/7/28二.運(yùn)動控制指令

1.快速點定位指令（G00）G00指令使刀具以點位控制方式從刀具所在點以以數(shù)控系統(tǒng)預(yù)先調(diào)定的快進(jìn)速度，快速移動到程序段所指令的下一個定位點。編程格式：G00X__Y__Z__；說明：1G00運(yùn)動軌跡視具體數(shù)控機(jī)床而議；2指令了G00的程序段不需要指定進(jìn)給速度F，如果指定了，無效；3G00移動的速度已由機(jī)床生產(chǎn)廠家設(shè)定好，一般不允許修改。注意：G00的運(yùn)動軌跡不一定是直線，若不注意則容易干涉。2023/7/282.直線插補(bǔ)指令（G01）G01用以指令兩個坐標(biāo)(或三個坐標(biāo))以聯(lián)動的方式，按程序段中規(guī)定的進(jìn)給速度F，插補(bǔ)加工出任意斜率的直線。說明：1.刀具的當(dāng)前位置是直線的起點，在程序段中指定的是終點的坐標(biāo)值；

2G01程序段中必須指定進(jìn)給速度F；

3G01與F都是續(xù)效指令。2023/7/282-3數(shù)控程序編制G01代碼編程（相對坐標(biāo)）N001G92X28Y20LFN004X8Y8LFN002G91G00X－12Y0N005X16Y20LFM05T00LFS200M03T01LFN006G00X12Y0M02LFN003G01X－24Y－12F100G01代碼編程（絕對坐標(biāo)）N001G92X28Y20LFN002G90G00X16Y20S200M03T01LFN003G01X－8Y8F100LFN004X0Y0LFN005X16Y20LFM05T00LFN006G00X28Y20M02LF2023/7/282.3

數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼2.3.1準(zhǔn)備功能指令——G指令2.3.1.2與刀具運(yùn)動方式有關(guān)的G指令2、直線插補(bǔ)指令（G01）如圖所示為車削加工一個軸類零件，選零件右端面與軸線交點O為工件坐標(biāo)系原點。ZXP0P1(不在零件上)P2P3P4P02023/7/282.3

數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼2.3.1準(zhǔn)備功能指令——G指令2.3.1.2與刀具運(yùn)動方式有關(guān)的G指令2、直線插補(bǔ)指令（G01）絕對值編程：

N01G00X200.0Z100.0；

N02G00X30.0Z5.0S800T01M03；

N03G01X50.0Z-5.0F80.0；

N04Z-45.0；

N05X80.0Z-65.0；

N06G00X200.0Z100.0；

N07M05；

N08M30；ZXP0P1(不在零件上)P2P3P4P02023/7/28第3節(jié)G指令編程方法與舉例3.G02,G03指令——圓弧插補(bǔ)指令

G02：順時針圓弧插補(bǔ)。G03：逆時針圓弧插補(bǔ)。順、逆方向判別規(guī)則：沿垂直于圓弧所在平面的坐標(biāo)軸由正方向向負(fù)方向觀察，來判別圓弧的順、逆時針方向。

2023/7/28第3節(jié)常用準(zhǔn)備功能指令的編程方法

2023/7/283.圓弧插補(bǔ)指令（G02、G03）

G02：順時針插補(bǔ)指令G03：逆時針插補(bǔ)指令

注：圓弧順逆是從坐標(biāo)軸正方向向原點投影確定。圓心坐標(biāo)（i、j、k）編程：

i、j、k為起點指向圓心的坐標(biāo)值，且總為增量值（該定義以機(jī)床使用說明書為準(zhǔn)）半徑R編程：小于或等于180度圓弧用+R，大于180度圓弧用-R編程。注意：不能用于整圓編程G17G18G19G90G91G02G03X___Y___X___Z___Y___Z___I___J___I___K___J___K___R___F__*第3節(jié)G指令編程方法與舉例圓弧插補(bǔ)有兩種編程方法：①用圓弧終點坐標(biāo)+圓心增量坐標(biāo)編程；②用圓弧終點坐標(biāo)+半徑編程。2023/7/28圓心的位置通常有以下幾種方法：由圓心指向起點的向量在

X,Y,Z軸上的分量用I,J,K表示

由起點指向圓心的向量在

X,Y,Z軸上的分量用I,J,K表示IJXY起點XXYIJ起點第三節(jié)程序編制的代碼及格式2023/7/28R表示法：用+R表示小于或等于180°的圓弧，用-R表示大于180°的圓弧。說明：1。具體采用哪種方法，視具體的數(shù)控系統(tǒng)而定。

2。G00,G01,G02,G03是同組續(xù)效指令，缺省值G01。

3。本段終點若與上一段終點位置相同，即起點與終點最終沒有相對位移，則可省略不寫。

2.3

數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼2.3.1準(zhǔn)備功能指令——G指令2.3.1.2與刀具運(yùn)動方式有關(guān)的G指令3、G02，G03指令—圓弧插補(bǔ)指令2023/7/282.3

數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼2.3.1準(zhǔn)備功能指令——G指令2.3.1.2與刀具運(yùn)動方式有關(guān)的G指令3、G02，G03指令——圓弧插補(bǔ)指令對于圓弧編程，有以下幾點限制：①當(dāng)增量坐標(biāo)I、J、K和R同時被指令時，則用R指令的圓弧優(yōu)先，其它被忽略；②如果指令了圓弧插補(bǔ)平面不存在的軸，將有報警顯示；③當(dāng)指令了一個圓弧的中心角接近180°的圓弧時，計算圓心坐標(biāo)將產(chǎn)生誤差，這時圓心用I、J和K指令。2023/7/282-3數(shù)控程序編制用絕對坐標(biāo)編程用增量坐標(biāo)編程按象限編程N(yùn)001G92X0Y0LFN002G90G00X20Y0S200M03T01LFN003G03X0Y20I-20J0F100LFN004X-20Y0I0J-20LFN005X0Y-20I20J0LFN006X20Y0I0J20LFN007G00X0Y0N008M30LFN001G91G00X20Y0S200M03T01LFN004X20Y-20I20J0LFN002G03X-20Y20I-20J0F100LFN005X20Y20I0J20LFN003X-20Y-20I0J-20LFN006G00X-20Y0M02LF2023/7/28用絕對坐標(biāo)編程用增量坐標(biāo)編程跨象限編程N(yùn)005G54X0Y0；N010S200M03T01D1；N015G90G00X20Y0；N003G03X20Y0I-20J0F100；N004G00X0Y0N005M30；N001G91G00X20Y0N005S200M03T01D1；N010G03X0Y0I-20J0F200；N015G00X-20Y0；N020M30；第3節(jié)G指令編程方法與舉例2023/7/28用絕對坐標(biāo)編程用增量坐標(biāo)編程N(yùn)001G54X0Y18；N002G90G02X18Y0R18；

F100S300M03；N003G03X68Y0R25；N004G02X88Y20R-20N005M30；N001G91G02X18Y-18R18F100S300M03；N002G03X50Y0R25；N003G02X20Y20R-20；N005M30；第3節(jié)G指令編程方法與舉例2023/7/28編出加工圖2—13所示零件程序。

使用絕